Текст книги "Почему перелетные птицы возвращаются домой"

Автор книги: Леонид Соколов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 12 страниц)

Глава 6
Хоминговые и навигационные способности птиц

В предыдущих главах показано, что многие птицы проявляют верность дому, с которым в определенный период их жизни образуется прочная связь. Перелетная птица может иметь несколько таких домов, расположенных в сотнях и тысячах километров друг от друга: в одном доме она размножается, в другом зимует, в третьем линяет, в других может останавливаться на отдых во время миграции. Как же птицы находят все эти дома?

Гнездовой хоминг перелетных птиц

Многими последователями было показано, что если гнездящуюся птицу увезти и выпустить в другом месте, даже удаленном на значительное расстояние от ее гнезда, то она вернется обратно. К настоящему времени накоплено много данных по гнездовому хомингу разных видов. В табл. 1 приведены некоторые наиболее впечатляющие факты. При изучении хоминга исследователей обычно интересует, какая доля из перевезенных птиц вернется, какова скорость возврата и в каком направлении птицы стартуют после выпуска. Значительно реже удается проследить сам маршрут, которым птицы возвращаются домой.

Таблица 1. Способность к хомингу у некоторых перелетных птиц в гнездовой период (по: Мэтьюз, 1955, Карри-Линдал, 1984).

Доля птиц, вернувшихся к гнезду, может существенно варьировать не только у разных видов, но и в разных выпусках птиц в зависимости от места, времени, погодных условий и т. д. Важно иметь в виду, что нередко эти различия указывают не столько на способность птиц к хомингу, сколько на разную степень мотивации (побуждения) их к возвращению. Об этом свидетельствует и относительно низкая скорость возвращения птиц (табл. 2), если учесть, что за час они могут пролететь 50–70 км. Часто при возвращении домой птицы передвигаются короткими перелетами, много времени тратят на кормежку, отдых и т. п. Летят они всего 1–2 ч. в день. Например, радиопрослеживание за семью большими американскими дроздами, снабженными передатчиками, проведенное К. Эйблом с коллегами в штате Нью-Йорк, показало, что выпущенные утром птицы (на расстоянии 6,5–17 км. от гнезда) сначала кружились у места выпуска, потом начали двигаться в направлении дома короткими перелетами (в среднем 2 км/день), преимущественно вечером. Днем они держались среди древесной растительности. Двигались как в ясную погоду, так и при сплошной облачности и даже дожде. Направление перемещений у них было четко ориентировано в сторону дома. Весь путь при таком медленном перемещении занял около недели. Вернулись только три птицы, остальные либо потерялись из зоны слежения, либо прекратили перемещения в 6 км. от места поимки.

В других случаях перевезенные птицы демонстрируют достаточно высокую скорость возвращения – от 14 до 60 км/ч. (табл. 2).

Таблица 2. Примеры быстрого хомингового полета птиц (по: Мэтьюз, 1955).

Иногда хоминговая скорость бывает удивительной, как, например, у черного стрижа, когда птица за 4 ч. преодолела 241 км., или у обыкновенного буревестника, когда 6 птиц пролетели 378 км. со скоростью 35–56 км/ч. А. Б. Кистяковский и Л. А. Смогоржевский, завозя деревенских ласточек и обыкновенных скворцов в районе Киева на разные расстояния (от 1 до 60 км.), выяснили, что скорость возвращения птиц с малых расстояний достоверно ниже, чем с более дальних. Например, с расстояний до 5 км. ласточки возвращались со скоростью около 6 км/ч., тогда как с 45 км. – около 24 км/ч. У скворца с расстояний до 5 км. скорость возвращения около 4 км/ч., а с расстояния 35 км. – 27 км/ч. Обычно скорость возвращения, а также доля возврата выше у тех птиц, которых завозили по одному и тому же маршруту несколько раз. По данным Кистяковского и Смогоржевского, средняя скорость хоминга у деревенских ласточек при первом завозе составила 16,5 км/ч., при последующих выпусках – 21–24 км/ч.

Рекордсменами сверхдальнего хоминга считаются морские птицы (альбатросы, буревестники, качурки). Так, темноспинный альбатрос, завезенный с о-ва Мидуэй в Тихом океане в штат Вашингтон (США) и на Филиппины, вернулся обратно с расстояния 5120 и 6400 км. Первое путешествие он проделал за 10 сут., второе – за 12. Обыкновенные буревестники, перевезенные с о-ва Скокхолм (Англия) в Бостон (США) на расстояние около 5000 км., вернулись назад к своим гнездам через 12 сут. С увеличением расстояния завоза доля вернувшихся птиц обычно падает. Более детальный анализ возвращаемости птиц с разных расстояний позволил выделить так называемую «мертвую зону», находящуюся у некоторых видов в пределах 50–200 км. от цели, из которой птицы возвращаются хуже, чем с более дальних и более близких расстояний. Было высказано предположение, что в этой зоне птицы не могут уже осуществлять ближнюю навигацию по знакомым ориентирам, но еще не имеют возможности использовать механизм дальней навигации. Однако последующие опыты, преимущественно на почтовых голубях, не подтвердили существование такой зоны.

Направление старта выпущенных птиц исследователи всегда старались регистрировать (с помощью бинокля), и это понятно. Ведь если птица сразу способна выбрать правильное направление «на дом», это может дать важную информацию о работе механизма навигации. Результаты, полученные разными исследователями, часто бывают довольно противоречивыми. В одних случаях птицы сразу берут правильное направление «на дом», в других показывают иное, иногда противоположное направление. Такую ориентацию, когда движение птиц при старте не направлено к дому, стали называть «нонсенс»– (бессмысленной) ориентацией. Г. Мэтьюз, анализируя феномен «нонсенс»-ориентации у кряквы, пришел к выводу, что суть этого явления состоит в единообразии стартовых азимутов, проявляемых при хоминге птицами одной популяции. Во многих случаях направления «нонсенс»-ориентации значительно отличаются от хоминг-азимутов (направления к дому), но всегда постоянны для определенного района. Они лишь незначительно изменяются под влиянием ландшафтных ориентиров, не являются следствием магнитной ориентации и лучше всего проявляются при ясной солнечной погоде.

Мэтьюз предполагает, что постоянство «нонсенс»-ориентации осуществляется путем коррекции солнечного азимута в течение дня. В ночные часы эта коррекция осуществляется в противоположном направлении по программе обратного перемещения солнца с запада на восток, которая предполагается у птиц (например, у уток). Некоторые авторы, в частности А. Б. Кистяковский, предполагают, что «нонсенс»-ориентация представляет собой компасную ориентацию, характерную для миграционного периода, поскольку ее направленность часто совпадает с направлением миграции исследуемых видов. Очутившись в незнакомой обстановке, птица, считает Кистяковский, проявляет то направление движения, которое привело ее на место гнездования. Однако другие исследователи, в частности В. Р. Дольник, с такой точкой зрения не согласны, поскольку азимут «нонсенс»-ориентации птиц не всегда совпадает с направлением их миграции. Возможно, что прямолинейный полет в определенном компасном направлении в первые минуты после старта отражает определенную стратегию поиска птицей каких-то факторов, например геофизических градиентов, которые позволят ей сориентироваться и выбрать правильное направление. Опыты с почтовыми голубями нередко показывают, что после старта в «ложном» направлении птицы меняют направление на «правильное». В. и Р. Вилтчко предполагают, что отклонения при старте у почтовых голубей связаны с особенностями местного распределения факторов, используемых для навигации.

В некоторых опытах с перелетными видами птицы сразу при старте выбирали правильное направление «на дом». Например, Н. Балдачини с коллегами в Северной Италии изучали стартовую ориентацию и хоминг у береговой ласточки. Всего с разных расстояний и в разном направлении от гнездовой колонии было выпущено 396 птиц. Каждая особь проверялась только один раз. На коротких дистанциях (менее 10 км.) птицы возвращались очень хорошо. Стартовые азимуты концентрировались вокруг направления на колонию. При выпуске ласточек на расстояние 28–126 км. на стартовую ориентацию сильно влияло существование у птиц предпочитаемого компасного направления на запад. С этих дистанций птицы возвращались лучше всего, когда направление к дому совпадало с предпочитаемым компасным направлением. Успешность возвращения варьировала от 22 до 85 %. Отмечено стремление птиц лететь в сторону типичных для вида стаций. Предполагается, что «правильная» стартовая ориентация ласточек с коротких расстояний в первую очередь объясняется знакомством птиц с топографическими ориентирами в пределах 10 км.

Рис. 30. Отклонение направления стартовой ориентации у береговых ласточек (А) и почтовых голубей (Б) в районе выпуска в 130 км. от Итаки в США (по: Китон, 1983).

Темные кружки – направление старта отдельных птиц. Линия указывает направление на «дом». Стрелка – усредненное направление – азимут стартовых направлений всех птиц.

У. Китон наблюдал за стартом береговых ласточек в месте выпуска, расположенном в 143 км. от их колонии в штате Нью-Йорк. У 16 птиц из 23 стартовое направление было близким к азимуту «дома». Отклонение от «дома» у этих птиц составило в среднем 56° (рис. 30). Предполагается, что это место обладает каким-то «отклоняющим эффектом», поскольку и почтовые голуби здесь показывают сходное смещение в стартовом направлении.

Наиболее интересные результаты по хомингу деревенских ласточек получил А. Настаси в штате Пенсильвания (США). Он отловил в начале гнездового сезона во время откладки яиц или насиживания 96 птиц (38 самцов и 58 самок) и выпустил их на разных расстояниях (от 16 до 96 км.) от колонии в четырех основных компасных направлениях. Успех возвращения в колонию не зависел ни от расстояния завоза, ни от направления. С расстояний 16–40 км. вернулось 58 % из 48 выпущенных птиц, а с 48–96 км. – 52 % из 48 особей. Из выпущенных к северу от колонии вернулось 62 %, к югу – 50, к востоку – 54, к западу – 54 %. Самцы дали 47 % возврата, а самки 60 %. Наблюдения за стартом ласточек после выпуска с помощью сильного бинокля показали, что большая часть птиц (в среднем 60 %) взяли направление «на дом» независимо от того, на каком расстоянии и в каком направлении их выпускали. Например, при выпуске с расстояния 16 км. направление к дому при старте взяли 58 % птиц, а с расстояния 96 км. – 67 %. Не было обнаружено различий в стартовой ориентации к дому у самцов (60 %) и самок (59 %). Данные Настаси не подтверждают предположения Мэтьюза о существовании «мертвой зоны», в пределах около 50 км. от дома, из которой птицы плохо возвращаются. Ласточки с любых расстояний возвращались в свою колонию в течение 2 сут., многие вернулись к вечеру в тот же день. Р. Войтучик и Б. Ференс, изучавшие хоминг деревенской ласточки в Польше, обнаружили, что птицы, выпущенные на расстоянии до 153 км. от колонии, возвращались в тот же день. Скорость возвращения возрастала по мере увеличения дистанции и достигла максимального значения (35 км/ч.) в пределах 121–153 км. Эти исследователи также показали, что при выпуске ласточки сразу правильно находят направление на дом. Результаты этих исследований свидетельствуют о том, что ласточки, как и почтовые голуби (см. дальше), способны сразу после выпуска выбирать правильное направление на дом, даже если находятся более чем в сотне километров от него в совершенно незнакомой им местности.

Ухудшается ли способность к хомингу у птиц к концу гнездового сезона? Взрослые мухоловки-пеструшки, перевезенные в период откладки яиц, способны возвращаться обратно, даже если расстояние смещения составляет около 1000 км. Позже перевезенные птицы (во время насиживания яиц) предпочитают оставаться в районе выпуска, хотя часть птиц и возвращается на прежнее место. Во время выкармливания птенцов перевезенные родители, как правило, возвращаются к гнезду. Дж. Хатч, исследуя способность к хомингу во время гнездования у буревестника Лерминьера на островах в Карибском море, первую партию в 18 особей завез на расстояние 209–645 км., когда птицы имели яйца. Вторую партию (17 особей) перевезли на 194–368 км., когда уже были птенцы. Из первой партии к своим норам вернулось 67 % особей, из второй – 41 %. Большинство птиц (68 %) вернулись в течение четырех суток: 5 % в первую ночь, 21 % во вторую, 26 % в третью и 16 % в четвертую. Стартовое направление у 10 особей, выпущенных в солнечную погоду в 78 км. от побережья Венесуэлы, было близким к направлению на дом. Г. Мэтьюз обнаружил, что у обыкновенного буревестника хоминг осуществляют быстрее птицы, взятые в более ранний, инкубационный период, чем в птенцовый. В опытах же Хатча не обнаружено различий в скорости возвращения домой у птиц, имевших яйца и птенцов.

По данным Д. С. Люлеевой, взрослые ласточки на Куршской косе хорошо возвращаются на протяжении всего гнездового периода. Только непосредственно перед отлетом (в конце июля) их возвращаемость после завоза резко падает. В первых числах августа из завезенных взрослых птиц вернулись только те особи, у которых были поздние кладки или птенцы. Интересно, что способность к хомингу проявляли не только взрослые птицы, но подросшие молодые. Так, 16 июля все выпущенные в заливе в 20 км. к северо-востоку от гнездовой колонии (9 взрослых и 5 молодых ласточек) вернулись через 1–3 ч. Возможно, что молодые просто последовали за взрослыми, но не исключено, что к этому времени молодые ласточки уже запомнили родную колонию.

Мы проверяли способность к ближнему хомингу у самцов мухоловки-пеструшки разного возраста и происхождения на Куршской косе преимущественно в начале гнездового сезона. Главной целью исследования было сравнение способности к хомингу у местных птиц (первогодков и уже размножавшихся птиц) и иммигрантов, которые осели в нашем районе для гнездования. Всего было поймано и перевезено на расстояние от 1 до 80 км. 52 взрослые птицы, 26 местных первогодков и 70 первогодков-иммигрантов. Выяснилось, что лучше всего возвращаются взрослые самцы (как местные, так и иммигранты), которые уже гнездились ранее в нашем районе (рис. 31). Хорошо возвращаются местные первогодки в отличие от иммигрантов, впервые размножавшихся в районе исследования. Из этих иммигрантов около 50 % особей остались гнездиться в районе, где мы их выпустили. Однако к моменту появления у них птенцов они стали возвращаться после завозов к гнезду. Мы пришли к выводу, что иммигранты, которые впервые размножаются в нашем районе исследования, в начале гнездового сезона имеют значительно более слабую мотивацию к хомингу, чем местные птицы (первогодки и взрослые) или же иммигранты, которые уже размножались здесь в прошлом году. Кроме того, в начале гнездового сезона эти птицы могут хуже ориентироваться в нашем районе, где они впервые осели для гнездования. К моменту же появления у них птенцов они уже хорошо знают свою территорию и имеют сильную мотивацию к хомингу.

Рис. 31. Успешность возвращения самцов мухоловки-пеструшки на гнездовую территорию после их перевозки на Куршской косе.

I – взрослые, уже гнездившиеся в районе исследования птицы, II – местные первогодки, III – иммигранты первогодки до начала гнездования, IV – иммигранты первогодки во время кормления птенцов.

Темная часть круга – доля (%) вернувшихся птиц из числа перевезенных (цифры под кружками).

Взрослые – мухоловки, которые уже гнездились здесь ранее, успешно возвращались как с небольших, так и со значительных расстояний. Первогодки (местные) несколько хуже возвращались с 10 км. и более. Птицы, завезенные к северо-востоку и юго-западу, возвращались одинаково успешно (82 и 79 % особей соответственно). Точность возвращения как взрослых, так и первогодков была высокой: в те же дуплянки вернулось 39 % особей. Птицы, выпущенные на расстоянии до 2 км., были обнаружены в среднем через 46 ч., до 3 км. – 30, до 4 км. – 27, до 5 км. – 24 и 11 км. – через 20 ч. Минимальное время возвращения составило для двух птиц 5 км. за 2 ч. и 18 км. за 10 ч. Мы предполагаем, что птицам, перевезенным на небольшое расстояние (1–2 км.), труднее определить направление к дому, чем завезенным на более дальние расстояния.

В свое время было много споров, влияет ли сплошная облачность на способность птиц к хомингу. Это было связано с принципиальной дискуссией относительно того, способны ли птицы к невизуальной ориентации или же нет. Еще совсем недавно (в 70-х годах) подавляющее большинство исследователей ставили под сомнение такую способность. И только группа западногерманских исследователей (Ф. Меркел, Г. Фроме и В. Вилтчко) доказывали с конца 50-х годов, что у перелетных птиц существует способность к невизуальной ориентации по магнитному полю Земли. Известно, что способность птиц к магнитной ориентации предполагал еще в прошлом веке выдающийся русский ученый А. Миддендорф. Благодаря немецким исследователям это предположение было экспериментально доказано. К настоящему времени не вызывает сомнения, что птицы могут осуществлять хоминг в условиях сплошной облачности не только днем, но и ночью.

Польские исследователи во главе с Р. Войтучиком провели серию выпусков деревенских ласточек из Кракова с расстояний 136–225 км. от гнезда. Экспериментальным птицам надевали алюминиевые шлемы, препятствующие восприятию радиоволнового излучения Солнца. Контрольных птиц выпускали в шлемах из плексигласа или без них. Сравнительный анализ не выявил существенных различий в хоминговых способностях у птиц из этих групп, правда, при сплошной облачности контрольные птицы ориентировались несколько лучше экспериментальных. Опыты А. Б. Кистяковского и Л. А. Смогоржевского по завозу ласточек и скворцов показали, что многослойная облачность не мешает им ни в выборе стартового направления к дому, ни в скорости хоминга.

Итак, способность к гнездовому хомингу имеется у многих, если не у всех перелетных птиц. Они возвращаются непосредственно к гнезду как с малых, так и с больших расстояний. Эту способность к хомингу птицы могут проявлять на протяжении всего гнездового периода. Возвращаются птицы как в ясную погоду, так и при сплошной облачности. В ряде случаев птицы способны выбрать правильное направление к дому в течение первых минут сразу после выпуска.

Способность к хомингу у оседлых птиц

Исследований, посвященных изучению хоминговых возможностей у оседлых птиц, за исключением почтовых голубей, проведено немного, поскольку, вероятно, многие орнитологи априорно считают, что они такими способностями не обладают.

К. Хансен провел эксперимент по перемещению больших синиц из оседлой популяции в Дании. Большинство перемещенных птиц вернулись к месту поимки с расстояний менее 5 км., из завезенных на большие расстояния вернулись только единицы.

В 1989 г. мы с В. Г. Высоцким проверяли способность к хомингу у больших синиц, гнездящихся на Куршской косе. Из 10 самцов, пойманных в дуплянках с птенцами и завезенных на расстояния от 4 до 30 км. к северо-востоку и юго-западу, вернулись 9 (90 %). Большинство из них вернулось на следующий после завоза день. Популяция большой синицы на Куршской косе в целом является перелетной, хотя часть особей остается на зимовку в районе рождения.

В. Нолан с коллегами изучали способность к гнездовому хомингу в штате Виргиния (США) у 11 серых юнко, принадлежащих к оседлой популяции. Самцов, пойманных в начале насиживания у гнезд, выпустили после завозов на расстояния 55–563 км. в различных направлениях. Экспериментаторы пришли к выводу, что серые юнко демонстрируют способность к навигации, успешно возвращаясь из незнакомых им районов на гнездовые участки.

Проверка способности к хомингу у домового воробья А. Б. Кистяковским и Л. А. Смогоржевским показала, что возвращаемость птиц к дому с расстоянием заметно уменьшается: с 3,5 км. вернулось 85 % птиц, с 5 км. – 47, с 12 км. – 32, с 15 км. – 27 и с 18 км. – 14 %. Уменьшалась с расстоянием и скорость возврата: с 1–5 км. – 0,6 км/ч., с 5–10 км. – 0,7, с 10–15 км. – 0,5, с 15–20 км. – 0,3 и с 20–25 км. – 0,2 км/ч.

Из 359 диких голубей, отловленных в центре Флоренции и выпущенных на расстоянии 5,5–108 км. от места поимки, только 12 % птиц выбрали направление к дому. В большинстве случаев стартовая направленность сильно варьировала и не соответствовала хоминг-азимуту. Результаты этих опытов свидетельствуют, что худшие способности к хомингу у диких голубей по сравнению с почтовыми, вероятно, обусловлены в значительной степени меньшей силой мотивации у них к возвращению домой.

Исходя из приведенных выше данных, можно предположить, что у оседлых птиц способность к хомингу имеется, но она не так совершенна, как у перелетных птиц. Они хуже возвращаются с больших расстояний. Однако в случае с почтовыми голубями при наличии постоянного отбора на хоминг оседлые птицы достаточно быстро становятся способными возвращаться с любых дальних расстояний.

Хоминговые способности почтовых голубей

Почтовые голуби являются излюбленными объектами для многих исследователей, пытающихся разгадать загадочный феномен навигации птиц. В первую очередь это связано с тем, что с почтовыми голубями удобно работать. Их можно выращивать для экспериментов в достаточном количестве и в любых заданных условиях. Они обладают выраженной склонностью к возвращению домой, удобны для визуальных наблюдений и для радиослежения. Скорость возвращения обычно высокая – около 70–80 км/ч. Наиболее способные голуби могут пролетать за день до 1000 км. Неудивительно, что прогресс в изучении навигационных способностей птиц в первую очередь обязан «голубиным» работам. Что же на сегодняшний день ученые знают о хоминговых способностях голубей? Коснемся только самых важных открытий.

В 1953 г. английский исследователь Г. Мэтьюз высказал предположение, что голуби могут использовать солнце не только для определения компасного направления, но и для навигации, т. е. определения направления к цели («дому»). Согласно его гипотезе перевезенная на расстояние более 100 км. от дома птица способна установить, сместили ли ее к югу или северу, по положению солнца на его дугообразном пути (экстраполируя при этом положение солнца в полдень) путем измерения его полуденной высоты в месте выпуска и сравнения ее с высотой в районе «дома», которую она должна помнить. Чтобы понять, сместили ли ее к западу или к востоку, птица должна выяснить местное солнечное время по точке восхода солнца и сопоставить его с показаниями своих внутренних часов, настроенных дома. Таким образом, если птица выяснит, что, например, в полдень солнце в точке выпуска выше, чем дома, то она решит, что ее сместили к югу, поэтому надо двигаться к северу. Если при этом местное время будет отставать от ее «внутреннего» времени, то значит она попала к западу. В результате, согласно гипотезе Мэтьюза, птица полетит на северо-восток, чтобы вернуться домой. Однако последующие эксперименты с голубями, которым путем изменения светового режима были «сдвинуты» их биологические часы, не подтвердили эту гипотезу. В результате этих экспериментов было установлено, что солнце голуби используют только для определения компасного направления, т. е. для выяснения, где находится север или юг, запад или восток.

Положение же свое относительно дома птицы определяют другим путем, предположительно по некой «навигационной карте», которую они составляют в определенный период жизни (см. гл. 5). Гипотеза «карты и компаса» была выдвинута выдающимся немецким орнитологом Г. Крамером, который первым доказал, что перелетные птицы (скворцы) способны осуществлять ориентацию относительно стран света, используя солнце. Крамер предположил, что голуби, попавшие в новое место, ведут себя аналогично человеку, который пользуется картой и компасом, чтобы выбрать правильное направление к дому. Сначала они по «карте» выясняют свое положение относительно «дома», а затем используют солнечный компас, чтобы найти выбранное по ней направление. Интересно, что солнечным компасом, как показали опыты У. Китона и других исследователей, голуби пользуются даже будучи выпущенными менее чем в полутора километрах от «дома», окрестности которого прекрасно знали, поскольку ежедневно летали в пределах этого района. Китон считает, что только вид собственной голубятни имеет для них большее значение, чем показания навигационной системы. Даже ближайшие постройки или деревья, по его мнению, не являются для них ориентирами. Малое значение ландшафтных ориентиров для нахождения дома голубями подтверждают и опыты немецких исследователей К. Шмидт-Кёнига и Г. Шлихте, которые укрепляли на глазах птиц матовые контактные линзы, не позволяющие им видеть какие-либо объекты, находящиеся дальше 6 м. Голуби с такими линзами не только верно определяли направление к дому сразу после выпуска с расстояний до 130 км., но и возвращались домой. Китон, наблюдавший за возвращением этих голубей, описывает это удивительное зрелище так: птицы появлялись на очень большой высоте и опускались на поле в окрестностях голубятни. Не видя самой голубятни, они сидели и ждали, пока их подберут и перенесут последние несколько метров. Следующий эксперимент, проведенный этими исследователями, показал, что голуби с контактными линзами, так же как и без линз, используют солнце как компас. Через матовую линзу голуби видели солнце как яркое пятно. Птицы со «сдвинутыми часами» отклонились при старте на определенный угол, тогда как контрольные особи тоже с линзами на глазах взяли верное направление на дом. Хоминговый же успех был одинаковым в обеих группах: вернулось соответственно 20 % (из 71 контрольной птицы) и 25 % (из 69 экспериментальных).

Опыты В. и Р. Вилтчко подтверждают, что солнце используется голубями только для нахождения компасного направления и для поддержания выбранного направления в полете. Ими было показано в опытах с молодыми голубями, что солнечная ориентация не является полностью врожденной системой, так как для ее развития необходимо, чтобы птицы имели возможность совершать свободные полеты. При обучении ориентации по солнцу птицам необходимо, как показали опыты, наблюдать его на протяжении всего дня, а не короткое время, как предполагалось раньше. Частичного наблюдения солнечного пути недостаточно для нормального функционирования солнечного компаса. Предполагается, что солнечный компас настраивается (калибруется) по магнитному компасу. В течение первых месяцев, считают Вилтчко, навигационная система голубей и других птиц претерпевает большие изменения: первоначальный механизм возвращения к дому с помощью магнитного поля («реверсия курса») превращается в более сложный механизм, включающий солнечный компас и «навигационную карту». Благодаря такому комплексному, мультифакторному механизму, который не может быть задан генетически из-за сложности его и локальной изменчивости, птице необходимы определенное время и условия для его развития.

Тот факт, что голуби способны возвращаться домой в условиях сплошной облачности, исследователи заметили давно. Но долгое время не могли получить убедительных доказательств использования птицами при хоминге невизуальных факторов. Обратившись к старой гипотезе о том, что птицы могут определять направление по магнитному полю Земли, и проверив свои ранние опыты с прикреплением к голубям магнитных пластин для искажения окружающего магнитного поля, американские исследователи У. Китон и его коллеги поставили новые эксперименты и получили убедительные доказательства использования голубями при хоминге магнитного поля. Вместо магнитных пластин К. Уолкот и Р. Грин укрепили на голове голубя наподобие колпачка маленькое кольцо Гельмгольца, такое же кольцо одели на шею голубю. Батарейка, прикрепленная к спине, служила источником электроэнергии. Это устройство позволяло создавать относительно однородное магнитное поле в области головы птицы и менять его направление на противоположное.

Рис. 32. Стартовая ориентация почтовых голубей в нормальном (А) и измененном (Б) магнитном поле (по: Китон, 1983).

Темные кружки – азимут старта птицы. Стрелка – усредненный азимут стартовых направлений всех птиц, Пунктирная линия указывает направление на «дом».

Исследователи установили, что в солнечную погоду направление магнитного поля не влияло на способность голубей ориентироваться. Но в условиях сплошной облачности изменение направления магнитного поля приводило к смене направления полета птиц на противоположное (рис. 32). Было сделано предположение, что магнитное поле играет определенную роль в навигации птиц. В дальнейшем было показано, что голуби обладают высокой магнитной чувствительностью. В опытах, длившихся три года, У. Китон с коллегами обнаружили, что отклонения земного магнитного поля от нормы менее чем на 10^-3 Гс., вызванные солнечными вспышками и пятнами, по-видимому, оказывают достоверное влияние на выбор направления голубями при старте. Недавно П. Сэмм и К. Демаин сообщили, что магниточувствительные нейроны, реагирующие на изменение магнитного поля, были обнаружены у голубей в базальном зрительном тракте. До этого «магнетит» находили только в области между носовыми полостями и глазницами, в оболочках вокруг обонятельного нерва.

Несколько позже Вилтчко обнаружили, что молодые голуби (моложе 80-суточного возраста) которые еще не совершали тренировочных полетов вокруг голубятни, способны возвращаться домой после завоза только в ток случае, если имели возможность во время перевозки получать нормальную информацию в геомагнитном поле. В том случае, если их перевозили в нарушенном геомагнитном поле, после выпуска у них наблюдалась дезориентация. Вилтчко предположили, что молодые нетренированные голуби собирают информацию во время перевозки и после выпуска используют ее для возвращения домой, совершая путь, обратный маршруту завоза. Однако если перевозили при нарушенном магнитном поле голубей более старшего возраста, уже имевших опыт тренировочных полетов, они правильно определяли направление к дому после выпуска. Вилтчко пришли к выводу, что опытные голуби переходят к использованию «навигационной карты», устанавливая направление к дому по параметрам точки выпуска, чего не могут делать необученные голуби.

Какие же факторы или параметры используют птицы для построения «навигационной карты»? На сегодня это самый важный и трудный вопрос во всей проблеме навигации птиц. Многие исследователи на протяжении почти 40 лет пытаются получить ответ на него, но, к сожалению, пока безрезультатно. Орешек оказался очень крепким. Ни орнитологам, ни физикам, ни ученым других специальностей не удалось его пока расколоть. Конечно, эту сложную проблему рано или поздно ученые решат, но пока приходится обходиться только гипотезами. В настоящее время наиболее интересной является бикоординатная гипотеза, согласно которой для навигации птицы используют вертикальную составляющую магнитного поля Земли и изолинии сил притяжения, которые сходятся к разным полюсам, магнитному и географическому, удаленным друг от друга примерно на 2 тыс. км. В результате образуется координатная сетка, которую птицы могут использовать при навигации (см. рис. 29). Недоказанной остается способность птиц измерять различия в силе земного притяжения и земного магнетизма. Доказана пока только способность птиц к ориентации (выбору компасного направления) с использованием магнитного поля Земли. При этом они ориентируются не по его полюсам, а по направлению склонения. Показано, что способность к магнитной ориентации у птиц врожденная и проявляется в онтогенезе независимо от других ориентирующих факторов, например астроориентиров (Солнца и звезд).